[发明专利]基于分布式投影次梯度法的虚拟电厂一次频率控制方法

摘要

本发明公开了一种基于分布式投影次梯度法的虚拟电厂一次频率控制方法，包括,首先确定以下一种或多种关系式：分布式发电单元的发电成本函数、第i台分布式发电单元的发电成本微增函数、分布式发电单元的有功功率输出限制约束、分布式发电单元之间的通信系数矩阵；然后基于确定的上述关系式，对所述虚拟电厂中的分布式发电单元之间进行一次调频控制。该一次频率控制方法充分利用分布式投影次梯度法的特点，实现虚拟电厂的一次调频，稳定频率的同时，能够实现发电成本以及可再生能源利用率的优化。

主权项

1.一种基于分布式投影次梯度法的虚拟电厂一次频率控制方法，其特征在于，包括,A1、确定以下一种或多种关系式：分布式发电单元的发电成本函数、第i台分布式发电单元的发电成本微增函数、分布式发电单元的有功功率输出限制约束、分布式发电单元之间的通信系数矩阵；A2、基于确定的上述关系式，对所述虚拟电厂中的分布式发电单元之间进行一次调频控制：A21、设定调频步数k，计算分布式发电单元微增率估计值；A22、虚拟电厂中的分布式发电单元均测量本地频率；A23、任一分布式发电单元在电气拓扑上和与其直接相连的其他分布式发电单元交换在第k步的微增率估计值；A24、虚拟电厂中的分布式发电单元均计算本地次梯度方向，其中，第i台分布式发电单元的次梯度方向d_i(k)是由第i台分布式发电单元对第j台分布式发电单元次梯度分量的估计值d_ij(k)构成的m维向量，d_ij(k)取值为：d_ij(k)＝K·(f_i(k)‑f_i(k‑1))+2a_jx_ij(k)+b_j其中，K表示步长系数，f_i(k)为第i台分布式发电单元在第k步的本地频率，f_i(k‑1)为第i台分布式发电单元在第k‑1步的本地频率，x_ij(k)为第i台分布式发电单元对第j台分布式发电单元最优发电成本微增率的第k步估计值，a_j、b_j为第j台分布式发电单元成本函数的系数；A25、虚拟电厂中的分布式发电单元均执行本地次梯度迭代，计算第k+1步的微增率估计值，其中，第i台分布式发电单元本地次梯度迭代公式如下式：其中，α为次梯度迭代步长，取值范围为0.1～10；N_i表示所有与第i台分布式发电单元直接相连的分布式发电单元的下标集合；μ_ij为第i台分布式发电单元和第j台分布式发电单元之间的通信系数；x_j(k)为第j台分布式发电单元在第k步的微增率估计值；d_i(k)为第i台分布式发电单元的次梯度方向；A26、虚拟电厂中的分布式发电单元均执行本地投影运算，其中，步骤A25中计算出的第k+1步的微增率估计值若超出了所述有功功率输出限制约束，则将所述第k+1步的微增率估计值中的元素的值限定在所述有功功率输出限制约束所定义的边界上；A27、虚拟电厂中的分布式发电单元均根据新的微增估计值调整有功功率输出；A28、判断两步迭代之间的频率变化是否满足f_i(k+1)‑f_i(k)<ε，其中ε为小于0.01的正实数，若满足f_i(k+1)‑f_i(k)<ε，转入步骤A29；否则，令k＝k+1，重新返回步骤A21；A29、一次频率控制过程结束。